KR102619146B1 - 잔류변형량 최소화를 위한 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 잔류변형량 0.3㎜ 이하를 만족하여 건축물의 안정성을 확보할 수 있는 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치는, 일단부에 철근이 삽입되는 입구가 형성되어 있고, 입구에서부터 입구의 반대편으로 갈수록 점진적으로 내경이 커지는 테이퍼부가 형성되어 있으며, 다른 일단부의 내주면 또는 외주면에 제1나사산이 형성되어 있는 복수의 커플러하우징과; 상기 복수의 커플러하우징 사이에 배치되며, 양측 단부의 외주면 또는 내주면에 커플러하우징의 제1나사산과 나선 결합되는 제2나사산이 형성되어, 복수의 커플러하우징을 서로 연결하는 조인트부재; 상기 커플러하우징의 내부에 각각 삽입되며, 외면이 상기 커플러하우징의 테이퍼부와 대응하는 각도로 경사지게 형성되어 테이퍼부와 밀착되고, 내면에 철근의 마디가 걸리면서 지지되는 복수개의 록킹홈이 길이방향을 따라 일정한 간격으로 배열되어 있는 복수개의 편체; 및, 상기 편체의 일단부와 조인트부재 사이에 배치되어 편체를 조인트부재에 대하여 탄력적으로 지지하는 압축스프링;을 포함하며, 상기 편체의 록킹홈은 철근의 마디와 상응하는 형태를 가지며, 철근의 마디의 피치(pitch)(P0)의 1/n 피치(여기서 n은 2 이상의 정수)로 배열되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 철근 이음용 원터치 커플러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 철근 양 끝단을 삽입하여 연결하는 원터치 커플러의 편체의 홈의 형태를 철근의 마디의 형태와 일치하는 형태로 형성하여 잔류변형량을 최소화한 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치에 관한 것이다.
철근이음은 철근의 길이가 짧아서 두 개의 철근을 연결하여 사용하는 경우를 말하며, 이 때 이음부분의 철근과 콘크리트의 부착에 의해 인장력이나 압축력이 전달된다.
원터치 커플러는 철근 양 끝단의 가공없이 철근을 커플러 양단에 단순히 삽입함으로써 간단히 두 철근을 견고하게 이어줄 수 있는 형태의 커플러이다. 통상적인 원터치 커플러는 하우징, 편체, 스프링, 조인트 등으로 구성되어 있으며, 철근의 양단에 인장력이 가해지면 편체가 경사면을 따라서 빠지면서 철근의 물어주는 형태로 체결이 이루어진다.
따라서 원터치 커플러는 철근의 초기 슬립(Slip)을 이용하여 체결하는 방식이므로 잔류변형이 수반될 수 밖에 없는 형태의 체결방법이다.
원터치 커플러의 경우, 겹이음 대비 안정성이 매우 뛰어나며 나사식 커플러 대비 시공성이 뛰어난(시공이 쉽고, 시공시간의 대폭적 단축) 장점이 있으나, 전술한 것과 같이 원터치의 원리상 초기 슬립이 발생하여 잔류변형량이 대단히 큰 단점이 있다.
지진 등 큰 하중이 건축물에 부가되는 경우, 이러한 초기슬립으로 인해 건축물의 안정성을 담보하기 어렵다. 2020년 10월 국토교통부의 "품질관리지침"에서 기계적 철근이음의 경우, 반드시 잔류변형량 0.3㎜ 이하를 만족하도록 규정이 개정되었다.
따라서 기존 원터치 커플러의 장점을 유지하면서 초기슬립에 따른 잔류변형량 증가를 억제할 수 있는 원터치 커플러의 개발이 절실한 실정이다.
참고로 잔류변형량이라 함은 기계식 철근이음(나사식 커플러 이음 또는 원터치 커플러 이음)을 행한 후 하중이 가해지지 않은 상태(초기 상태) 대비 일정하중(모재철근 규격 항복점의 90~95%)을 연결체에 가한 후 하중을 제거했을 때의 변형량을 의미한다.
일반적으로 건축물 등의 구조물은 외부에서 하중이 가해지고 난 후 하중이 제거되었을 때는 원래대로 돌아가야 하는데, 되돌아가지 않고 남는 변형을 영구변형이라 하여 구조물의 형태가 바뀌게 됨을 의미하게 된다.
철근이음에서는 저사이클 피로시험, 정적내력 시험, 고응력반복내력시험, 고사이클 피로시험 등 다양한 시험을 행한 후의 변형량을 측정하게 되며, 잔류변형량을 0.3㎜(고사이클 피로시험은 0.2㎜) 이내로 제한하고 있다.
본 발명의 목적은 높은 구조강도 및 뛰어난 시공성을 가짐과 동시에 잔류변형량 0.3㎜ 이하를 만족하여 건축물의 안정성을 확보할 수 있도록 철근을 구속하는 편체의 형태와 간격을 최적화한 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치는, 일단부에 철근이 삽입되는 입구가 형성되어 있고, 입구에서부터 입구의 반대편으로 갈수록 점진적으로 내경이 커지는 테이퍼부가 형성되어 있으며, 다른 일단부의 내주면 또는 외주면에 제1나사산이 형성되어 있는 복수의 커플러하우징과; 상기 복수의 커플러하우징 사이에 배치되며, 양측 단부의 외주면 또는 내주면에 커플러하우징의 제1나사산과 나선 결합되는 제2나사산이 형성되어, 복수의 커플러하우징을 서로 연결하는 조인트부재; 상기 커플러하우징의 내부에 각각 삽입되며, 외면이 상기 커플러하우징의 테이퍼부와 대응하는 각도로 경사지게 형성되어 테이퍼부와 밀착되고, 내면에 철근의 마디가 걸리면서 지지되는 복수개의 록킹홈이 길이방향을 따라 일정한 간격으로 배열되어 있는 복수개의 편체; 및, 상기 편체의 일단부와 조인트부재 사이에 배치되어 편체를 조인트부재에 대하여 탄력적으로 지지하는 압축스프링;을 포함하며, 상기 편체의 록킹홈은 철근의 마디와 상응하는 형태를 가지며, 철근의 마디의 피치(pitch)의 1/n 피치(여기서 n은 2 이상의 정수)로 배열되는 것을 특징으로 한다.
상기 편체는 2개가 한 쌍으로 이루어질 수 있다. 이외에도 상기 편체는 2개 이상으로 구성될 수 있다.
상기 커플러하우징의 테이퍼부와 상기 편체의 외면 사이에 상기 편체가 원주방향으로는 이동하지 않고 길이방향으로만 이동할 수 있도록 가이드돌기 및 상기 가이드돌기가 삽입되어 안내되는 가이드홈이 길이방향을 따라 연장되게 형성될 수 있다.
본 발명의 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치는, 상기 커플러하우징의 테이퍼부의 양측에 상기 2개의 편체의 양측 단부 사이로 돌출되어 편체의 양측 단부와 접촉하면서 2개의 편체 사이에 철근의 리브가 수용될 수 있는 공간을 형성함과 동시에 편체가 커플러하우징 외부로 이탈되는 것을 방지하는 간격유지돌기를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 커플러하우징의 입구 부분에 상기 간격유지돌기와 대응하는 위치에 철근의 리브가 삽입되면서 철근의 삽입 방향을 결정하는 2개의 위치결정홈이 180도 간격으로 이격되게 형성될 수 있다.
철근의 마디가 나선형으로 형성되는 경우, 상기 편체에 형성된 록킹홈은 철근의 마디와 대응하는 나선형으로 형성된다.
본 발명에 따르면, 편체의 록킹홈은 철근의 마디와 상응하는 형태를 가짐과 동시에, 철근의 마디의 피치(pitch)의 1/n 피치(여기서 n은 2 이상의 정수)로 배열된다. 이와 같이 편체의 록킹홈이 철근의 마디의 형태와 일치하는 형태를 가지면서 철근의 마디의 피치(pitch)의 1/n 피치로 형성되면, 철근의 마디가 정확하게 편체의 록킹홈 내부에 삽입되어 고정된 상태가 되기 때문에 철근에 강한 인장력이 가해지더라도 초기 슬립이 발생하는 것을 최소화하여 잔류변형량을 0.3㎜ 이하로 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치를 나타낸 분해 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 다양한 철근의 형태를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시한 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치의 편체의 형태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시한 편체의 형태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시한 철근이음용 원터치 커플러의 커플러하우징의 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시한 철근이음용 원터치 커플러의 커플러하우징의 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 다양한 철근의 형태를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시한 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치의 편체의 형태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시한 편체의 형태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시한 철근이음용 원터치 커플러의 커플러하우징의 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시한 철근이음용 원터치 커플러의 커플러하우징의 정면도이다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 잔류변형량 최소화를 위한 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 철근이음용 원터치 커플러를 나타낸 것으로, 철근이음용 원터치 커플러는 2개 1조로 된 커플러하우징(10)과, 2개의 커플러하우징(10)을 연결하는 조인트부재(20), 각각의 커플러하우징(10) 내부에 설치되어 커플러하우징(10) 내부로 삽입된 철근(1)의 외면에 밀착되어 철근(1)의 마디(2)를 견고하게 구속하는 2개 1조로 된 편체(30) 및, 편체(30)의 일단부와 조인트부재(20) 사이에 배치되어 편체(30)를 조인트부재(20)에 대하여 탄력적으로 지지하는 압축스프링(40)을 포함한다.
상기 커플러하우징(10)은 강도가 높은 금속 재질로 된 중공의 원통관 형태로 이루어진다. 커플러하우징(10)의 일단부에는 철근(1)이 삽입되는 입구가 외부로 개방되게 형성되어 있고, 입구에서부터 입구의 반대편으로 갈수록 점진적으로 내경이 커지는 테이퍼부(11)가 형성되어 있으며, 다른 일단부의 내주면 또는 외주면에 조인트부재(20)와의 연결을 위한 제1나사산(12)이 형성되어 있다. 이 실시예에서 제1나사산(12)은 커플러하우징(10)의 후단부 내주면에 형성되는 암나사 구조를 갖지만, 이와 다르게 커플러하우징(10)의 후단부 외주면에 수나사 구조로 형성될 수도 있다.
이 실시예에서 커플러하우징(10)은 2개가 조인트부재(20)를 사이에 두고 180도로 대칭되게 배치되어 2개의 철근(1)을 일자로 연결하도록 구성되지만, 이와 다르게 조인트부재(20)가 '+'자형, 또는 'ㅏ' 형태로 되어 3개 또는 4개의 커플러하우징(10)이 하나의 조인트부재(20)에 동시에 연결되어 3개 또는 4개의 철근(1)을 동시에 연결할 수도 있다.
상기 조인트부재(20)는 대략 원통형이나 원형 링 형태로 이루어져, 복수의 커플러하우징(10) 사이에 배치된다. 조인트부재(20)의 양측 단부의 외주면 또는 내주면에 커플러하우징(10)의 제1나사산(12)과 나선 결합되는 제2나사산(22)이 형성되어, 복수의 커플러하우징(10)을 서로 연결한다. 즉, 각각의 커플러하우징(10)의 제1나사산(12)이 조인트부재(20)의 제2나사산(22)에 나선 결합됨으로써 커플러하우징(10)이 조인트부재(20)에 연결된다.
편체(30)는 커플러하우징(10)의 테이퍼부(11)에 위치하여 철근(1)의 마디(2)를 견고하게 구속하는 작용을 한다. 이를 위해 편체(30)는 외면이 커플러하우징(10)의 테이퍼부(11)와 대응하는 각도로 경사지게 형성됨과 동시에 원주방향으로는 곡면으로 되어 테이퍼부(11)와 밀착되고, 내면에 철근(1)의 마디(2)가 걸리면서 지지되는 복수개의 록킹홈(31)이 길이방향을 따라 일정한 간격으로 배열된다. 상기 2개의 편체(30)가 커플러하우징(10)의 테이퍼부(11)의 형태(대략 원추형)와 대응하도록 각각의 편체(30) 조각은 대략 반원추형으로 이루어진다.
이와 같이 편체(30)에는 철근(1)의 마디(2)가 삽입되어 구속되는 복수의 록킹홈(31)이 길이방향을 따라 배열되어 있기 때문에, 철근(1)이 커플러하우징(10) 내측에 삽입되어 구속된 상태에서 철근(1)에 축방향 외측으로 인장력이 가해질 경우, 상기 철근(1)의 마디(2)가 편체(30)의 록킹홈(31)에 걸리면서 편체(30)를 커플러하우징(10)의 외측으로 가압하게 되는데, 이 때 테이퍼부(12)는 축방향 외측으로 갈수록 좁아지기 때문에 편체(30)들이 쐐기 작용을 하여 철근(1)이 빠지지 않고 커플러하우징(10) 내측에서 거의 움직이지 않고 단단히 구속된다.
상기 편체(30)의 록킹홈(31)은 철근(1)의 마디(2)와 상응하는 형태를 가짐과 동시에, 록킹홈(31)의 피치(P1)는 철근(1)의 마디(2)의 피치(pitch)(P0)의 1/n 피치(여기서 n은 2 이상의 정수이며, 이 실시예에서는 1/2 피치)로 배열된다. 이와 같이 편체(30)의 록킹홈(31)이 철근(1)의 마디(2)의 형태와 일치하는 형태를 가지면서 철근(1)의 마디(2)의 피치(pitch)(P0)의 1/n 피치로 형성되면, 도 2에 도시한 것과 같이 철근(1)의 마디(2)가 정확하게 편체(30)의 록킹홈(31) 내부에 삽입되어 고정된 상태가 되기 때문에 철근(1)에 강한 인장력이 가해지더라도 초기 슬립이 발생하는 것을 최소화하여 잔류변형량을 0.3㎜ 이하로 유지할 수 있다.
기존의 편체(30)에는 철근(1)의 마디(2)를 구속하기 위한 홈이 철근(1)의 마디(2) 형태와 피치와 상관없이 단순한 삼각형의 기어이(gear teeth) 또는 래치트기어(ratchet gear)의 기어이 형태로 된 요철이 일정한 간격으로 배열되는 구조로 되어 철근(1)에 인장력이 가해지게 되면 초기 슬립에 의해 잔류변형량이 0.3㎜를 초과하게 된다.
참고로, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 철근(1)의 외면에는 180도 간격으로 2개의 리브(3)가 길이방향을 따라 연장되게 형성되며, 각각의 리브(3) 사이에 가로방향으로 연장되는 복수의 마디(2)가 길이방향을 따라 일정한 피치(pitch)(P0)로 배열된다. 철근(1)의 마디(2)는 도 3a에 도시한 것과 같이 원주방향을 따라 연장된 돌기 형태를 가질 수 있다. 이 때 도 3a의 (A) 도면에 도시한 것과 같이 2개의 리브(3)를 기준으로 양측에 배열되는 마디(2)들이 서로 동일한 위치에 배열될 수도 있지만, (B) 도면에 도시한 것과 같이 2개의 리브(3)를 기준으로 양측에 배열되는 마디(2)들은 서로 1/2 피치씩 엇갈리게, 즉 1/2 피치씩 위상차를 갖게 배열될 수 있다.
또는 도 3b에 도시한 것과 같이 철근(1)의 마디(2)가 나선형으로 형성될 수도 있다. 물론 마디(2)가 나선형으로 이루어지는 경우에도 리브(3)를 기준으로 양측의 마디(2)가 서로 동일한 위치에 배열될 수도 있지만, 1/2 피치(1/2 P0)씩 위상차를 갖게 배열될 수도 있다.
상기 편체(30)의 록킹홈(31)은 도 3a 및 도 3b에 도시한 철근(1)의 마디(2) 형태와 크기 및 간격(pitch), 또는 공지의 표준 규격의 철근(1)의 마디(2) 형태와 크기와 대응하는 형태와 크기로 형성되며, 각각의 록킹홈(31)의 피치(P1)는 철근(1)의 마디(2)의 피치(P0)의 1/2 피치로 형성된다.
상술한 것과 같이 상기 편체(30)의 록킹홈(31)의 간격을 철근(1)의 마디(2)의 1/2 피치 간격으로 배열하는 이유는, 도 3a의 (B) 도면에 도시한 것과 같이 철근(1)의 양측에 배열되는 마디(2)들이 서로 1/2피치씩 엇갈리게 배열되는 경우라도 2개의 편체(30)에 형성된 복수의 록킹홈(31)에 철근(1)의 양측의 마디(2)들이 정확하게 맞물려 구속될 수 있도록 하기 위함이다.
상기 커플러하우징(10)의 테이퍼부(11)와 상기 편체(30)의 외면 사이에 상기 편체(30)가 원주방향으로는 이동하지 않고 길이방향으로만 이동할 수 있도록 가이드돌기(15) 및 가이드홈(32)이 길이방향을 따라 연장되게 형성된다. 상기 가이드돌기(15)는 커플러하우징(10)의 테이퍼부(11)에 형성되고, 가이드홈(32)은 편체(30)의 외면에 형성될 수 있지만, 이와 반대로 가이드돌기(15)가 편체(30)의 외면에 형성되고 가이드홈(32)이 커플러하우징(10)의 테이퍼부(11)에 형성될 수도 있을 것이다.
그리고 철근(1)이 커플러하우징(10) 내부로 삽입될 때 철근(1)의 양측에 길이방향으로 돌출되어 있는 리브(3)가 2개의 편체(30) 사이로 진입해야 철근(1)의 마디(2)가 편체(30)의 록킹홈(31)에 정확하게 맞물릴 수 있다. 이를 위해 상기 커플러하우징(10)의 테이퍼부(11)의 양측에는 상기 2개의 편체(30)의 양측 단부 사이로 돌출되어 편체(30)의 양측 단부와 접촉하면서 2개의 편체(30)의 양측 단부 사이의 간격을 유지하는 2개의 간격유지돌기(16)가 형성될 수 있다. 상기 간격유지돌기(16)는 상기 가이드돌기(15)와 마찬가지로 테이퍼부(11)에 길이방향을 따라 소정의 길이로 연장되게 형성된다. 2개의 간격유지돌기(16)는 2개의 편체(30) 사이에서 편체(30)의 양측 단부와 접촉하면서 2개의 편체(30)가 철근(1)의 리브(3)의 폭보다 약간 큰 간격을 유지하여 2개의 편체(30) 사이에 철근(1)의 리브(3)가 수용될 수 있는 공간을 형성한다. 이와 동시에 간격유지돌기(16)는 편체(30)가 커플러하우징(10)의 입구를 통해 흘러내려 편체(30)의 일단부가 외부로 노출되는 것도 방지할 수 있다.
또한 철근(1)의 마디(2)가 2개의 편체(30) 사이로 삽입되었을 때 록킹홈(31) 내측으로 마디(2)가 정확하게 삽입되어 맞물리기 위해서는 철근(1)의 리브(3)가 2개의 편체(30)의 양측 단부 사이로 정확하게 진입하는 것이 바람직하다. 따라서 도 7에 도시한 것과 같이, 커플러하우징(10)의 입구 부분 주변에 철근(1)의 리브(3)가 삽입되면서 안내되는 2개의 위치결정홈(17)이 180도 간격으로 형성될 수 있다. 상기 위치결정홈(17)은 각각 상기 2개의 편체(30)의 양측 단부 사이에 배치되는 간격유지돌기(16)와 대응하는 위치에 형성된다.
따라서 작업자가 철근(1)의 끝단부를 커플러하우징(10)의 입구측 외부에 맞춰서 삽입할 때 철근(1)의 리브(3)를 상기 커플러하우징(10)의 외측으로 노출된 위치결정홈(17) 끝단에 맞추어 삽입함으로써 철근(1)의 리브(3)가 정확하게 편체(30)의 양측 단부 사이로 진입하면서 철근(1)의 마디(2)가 편체(30)의 록킹홈(31)에 맞물릴 수 있게 된다.
상기 위치결정홈(17) 대신 커플러하우징(10)의 입구측에 철근(1)의 삽입 방향을 제시하는 특정한 마크를 표시할 수도 있다.
상기 압축스프링(40)은 편체(30)와 조인트부재(20) 사이에 배치되어 일단이 편체(30)의 일단부에 지지되고 다른 일단이 조인트부재(20)에 지지되면서 조인트부재(20)에 대해 편체(30)에 길이방향 외측으로 탄성력을 부여하여 편체(30)가 커플러하우징(10)의 테이퍼부(11)에 밀착된 상태를 유지할 수 있도록 한다. 상기 압축스프링(40)은 압축 변형시 압축방향과 반대방향으로 탄성력을 부여하는 코일스프링을 적용하여 구성할 수 있지만, 이외에도 공지의 판스프링을 적용하여 구성할 수도 있다.
이러한 구성으로 이루어진 철근이음용 원터치 커플러는 다음과 같이 작용한다.
커플러하우징(10)의 일단부(입구 부분)에 형성된 위치결정홈(17)을 철근(1)의 리브(3)를 맞추고 철근(1)을 삽입하면, 철근(1)의 마디(2)들이 편체(30)의 록킹홈(31)들과 접촉하면서 편체(30)를 철근(1)의 이동 방향으로 가압내면서 진입하게 된다. 이 때, 커플러하우징(10)의 테이퍼부(11)는 길이방향 내측으로 갈수록 넓어지므로 편체(30)는 압축스프링(40)을 압축시키면서 조인트부재(20) 쪽으로 이동하게 되어 철근(1)이 자연스럽게 커플러하우징(10)의 내측으로 삽입될 수 있게 된다.
이 때, 편체(30)의 외면에 형성된 가이드홈(32)이 커플러하우징(10)의 가이드돌기(15)의 안내를 받으면서 길이방향으로만 소정 거리 이동하게 된다.
철근(1)이 조인트부재(20)까지 삽입되면 철근과 커플러하우징(10) 간의 연결이 완료된다. 이 때 작업자가 철근(1)을 미는 힘을 제거하면 편체(30)들이 압축스프링(40)의 강한 탄성력에 의해 다시 커플러하우징(10)의 입구 쪽으로 밀리면서 테이퍼부(11)에 밀착되고, 편체(30)의 록킹홈(31) 내측에 철근(1)의 마디(2)가 삽입되어 맞물리면서 결합된다. 이에 따라 편체(30)의 내측면이 철근(1)의 외면에 강하게 밀착되면서 쐐기 작용을 하여 철근(1)을 강하게 구속한다.
이와 같이 철근(1)이 편체(30)에 의해 커플러하우징(10)에 구속된 상태에서 철근(1)에 강한 인장력이 가해지는 경우, 철근(1)의 마디(2)가 편체(30)의 록킹홈(31) 내측에 삽입되어 구속된 상태이므로 초기 슬립이 거의 발생하지 않으며, 따라서 잔류변형량을 0.3㎜ 이하로 유지할 수 있어 건축물의 안정성을 확보할 수 있게 된다. 즉, 편체(30)의 록킹홈(31)이 철근(1)의 마디(2)와 거의 동일한 형태를 가지고 있으므로, 철근(1)에 길이방향으로 외력이 가해질 때 철근(1)의 마디(2)가 편체(30)의 록킹홈(31)에 완전히 걸려서 구속되므로 초기 슬립을 최소화할 수 있다.
또한 커플러하우징(10)의 테이퍼부(11)와 상기 편체(30)의 외면 사이에 편체(30)가 원주방향으로 이동하지 않고 길이방향으로만 이동할 수 있도록 가이드돌기(15) 및 가이드홈(32)이 길이방향을 따라 연장되게 형성되고, 커플러하우징(10)의 테이퍼부(11)의 양측에 상기 2개의 편체(30)의 양측 단부 사이로 돌출되어 편체(30)의 양측 단부와 접촉하면서 2개의 편체(30)의 양측 단부 사이의 간격을 유지하는 2개의 간격유지돌기(16)가 형성되므로 철근(1)을 커플러하우징(10)에 삽입하여 연결할 때 편체(30)와 철근(1) 간의 결합 정확도가 향상될 수 있다.
이 때 2개의 편체(30)의 양측 끝단 사이에 철근(1)의 리브(3)가 삽입되면서 안내되는 위치결정홈(17)이 커플러하우징(10)의 입구 측에 형성되는 경우, 철근(1)을 커플러하우징(10)에 삽입하여 연결할 때 편체(30)와 철근(1) 간의 결합 정확도를 더욱 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
1 : 철근 2 : 마디
3 : 리브 10 : 커플러하우징
11 : 테이퍼부 12 : 제1나사산
15 : 가이드돌기 16 : 간격유지돌기
17 : 위치결정홈 20 : 조인트부재
22 : 제2나사산 30 : 편체
31 : 록킹홈 32 : 가이드홈
40 : 압축스프링
3 : 리브 10 : 커플러하우징
11 : 테이퍼부 12 : 제1나사산
15 : 가이드돌기 16 : 간격유지돌기
17 : 위치결정홈 20 : 조인트부재
22 : 제2나사산 30 : 편체
31 : 록킹홈 32 : 가이드홈
40 : 압축스프링
Claims (6)
- 일단부에 철근이 삽입되는 입구가 형성되어 있고, 입구에서부터 입구의 반대편으로 갈수록 점진적으로 내경이 커지는 테이퍼부(11)가 형성되어 있으며, 다른 일단부의 내주면 또는 외주면에 제1나사산(12)이 형성되어 있는 복수의 커플러하우징(10)과;
상기 복수의 커플러하우징(10) 사이에 배치되며, 양측 단부의 외주면 또는 내주면에 커플러하우징(10)의 제1나사산(12)과 나선 결합되는 제2나사산(22)이 형성되어, 복수의 커플러하우징(10)을 서로 연결하는 조인트부재(20);
상기 커플러하우징(10)의 내부에 각각 삽입되며, 외면이 상기 커플러하우징(10)의 테이퍼부(11)와 대응하는 각도로 경사지게 형성되어 테이퍼부(11)와 밀착되고, 내면에 철근(1)의 마디(2)가 걸리면서 지지되는 복수개의 록킹홈(31)이 길이방향을 따라 일정한 간격으로 배열되어 있는 2개가 한 쌍으로 된 편체(30); 및,
상기 편체(30)의 일단부와 조인트부재(20) 사이에 배치되어 편체(30)를 조인트부재(20)에 대하여 탄력적으로 지지하는 압축스프링(40);
을 포함하고,
상기 편체(30)의 록킹홈(31)은 철근(1)의 마디(2)와 상응하는 형태를 가지며, 철근(1)의 마디(2)의 피치(pitch)(P0)의 1/n 피치(여기서 n은 2 이상의 정수)로 배열되며,
상기 커플러하우징(10)의 테이퍼부(11)와 상기 편체(30)의 외면 각각에 상기 편체(30)가 원주방향으로는 이동하지 않고 길이방향으로만 이동할 수 있도록 가이드돌기(15) 및 상기 가이드돌기(15)가 삽입되어 안내되는 가이드홈(32)이 길이방향을 따라 연장되게 형성되고,
상기 커플러하우징(10)의 테이퍼부(11)의 양측에 상기 2개의 편체(30)의 양측 단부 사이로 돌출되어 편체(30)의 양측 단부와 접촉하면서 2개의 편체(30) 사이에 철근(1)의 리브(3)가 수용될 수 있는 공간을 형성함과 동시에 편체(30)가 커플러하우징(10) 외부로 이탈되는 것을 방지하는 간격유지돌기(16)가 형성되며,
상기 커플러하우징(10)의 입구 부분에 상기 간격유지돌기(16)와 대응하는 위치에 철근(1)의 리브(3)가 삽입되면서 철근(1)의 삽입 방향을 결정하는 2개의 위치결정홈(17)이 180도 간격으로 이격되게 형성된 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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- 제1항에 있어서, 철근(1)의 마디(2)가 나선형으로 형성되는 경우, 상기 편체(30)에 형성된 록킹홈(31)은 철근(1)의 마디(2)와 대응하는 나선형으로 형성된 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020210190328A KR102619146B1 (ko) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 잔류변형량 최소화를 위한 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210190328A KR102619146B1 (ko) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 잔류변형량 최소화를 위한 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치 |
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|---|---|
| KR20230100448A KR20230100448A (ko) | 2023-07-05 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210190328A KR102619146B1 (ko) | 2021-12-28 | 2021-12-28 | 잔류변형량 최소화를 위한 철근이음용 원터치 커플러의 철근 록킹장치 |
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| KR100665544B1 (ko) * | 2004-12-14 | 2007-02-27 | 오원석 | 철근 이음장치 |
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